Kā cilvēks redz?
Cilvēka redze ir ļoti sarežģīts daudzlīmeņu apkārtējo objektu attēlu apstrādes process, kas ļauj iegūt informāciju par to formu, izmēru, krāsu un atrašanās vietu. Redze jāaplūko no optikas, fizioloģijas un psiholoģijas viedokļa. Tāpēc diez vai ir iespējams īsumā izskaidrot, kā cilvēks redz. Apsvērsim šo procesu sīkāk.
Cilvēka redzes optiskā būtība
Galvenie cilvēka redzes sistēmas optiskie orgāni ir acis, kas ar saviem fotoreceptoriem uztver no dažādiem objektiem atstarotos gaismas starus. Tas notiek šādi: iekļūstot acī caur zīlīti, stari tiek lauzti lēcā un nokrīt uz tīklenes, kas izklāj acs dibenu. Tieši tīklenē ir īpašas šūnas, kas spēj uztvert gaismu. Nokļūstot uz tiem, gaismas fotoni izraisa vairākas ķīmiskas izmaiņas receptoros, tādējādi radot nervu impulsus, kas caur redzes nerviem tiek pārraidīti uz smadzenēm. Vizuālajā centrā, kas atrodas smadzeņu garozā, saņemtā kodētā informācija tiek atkodēta, apstrādāta un šī procesa rezultātā veidojas attēls, ko mēs redzam.
Kā cilvēks redz: fizioloģiskais skatījums
- Lēca atrodas pretī skolēnam acs ābola iekšpusē un ir maza abpusēji izliekta bioloģiska lēca, kurā tiek lauzti gaismas stari. Veselam cilvēkam lēca ir ļoti elastīga un var mainīt savu refrakcijas spēku pat par 14 dioptrijām. Tas ļauj cilvēkam vienlīdz skaidri redzēt tos objektus, kas atrodas burtiski zem deguna, un tos, kas tiek noņemti lielā attālumā. Minimālais attālums, kādā mēs varam labi redzēt objektu, ir aptuveni pieci centimetri, un maksimālais ir ļoti atkarīgs no objekta izstarotās gaismas daudzuma. Zinātnieki stāsta, ka cilvēka figūra redzama trīs kilometru attālumā, bet degošas sveces liesma – pat septiņu kilometru attālumā. Dažreiz gadās, ka objektīvs zaudē spēju pielāgoties un nevar pareizi fokusēt attēlu uz tīkleni. Ja attēla fokuss atrodas aiz tīklenes, cilvēkam tiek diagnosticēta tālredzība, bet, ja tīklenes priekšā, tad tuvredzība. Tagad šie defekti ir viegli labojami ar brillēm vai kontaktlēcām.
- Acs tīklene aizņem apmēram 70% no visas acs ābola iekšējās virsmas laukuma. Tieši tajā atrodas visas gaismas jutīgās šūnas, kas sadalītas konusos un stieņos. Stieņi ir atbildīgi par nakts redzamības mehānismu. Ar to palīdzību cilvēks var redzēt pustumsā, bet to sniegtajam attēlam nav krāsu un tas atgādina attēlu melnbaltā televizora ekrānā. Savukārt čiekuri ir aktīvi intensīvākā gaismā un ir atbildīgi par redzamību dienas laikā, kas ļauj mums redzēt visu objektu krāsu .;
Kā cilvēks redz pasauli krāsainu?
Tīklenē ir trīs veidu konusi – krāsu receptori, kas ir visjutīgākie pret spektra sarkano, zilo un zaļo daļu attiecīgi. Konusu atbilstība šīm trim pamatkrāsām nodrošina cilvēkam iespēju atpazīt tūkstošiem dažādu krāsu toņu. Ja tīklenē noteikta veida stieņu trūkuma dēļ ir problēmas ar vienas no pamatkrāsu uztveri, cilvēkam ir redzes traucējumi, ko sauc par daltonismu. Viņš neredz noteiktu toņu grupu, un tās visas viņam šķiet pelēkas. Tagad, kad esam runājuši par to, kā cilvēks redz, ir pienācis laiks runāt par viņa redzes pamatīpašībām.
Cilvēka redzes pamatīpašības
stereoskopiskā redze
Papildus krāsai cilvēks spēj redzēt arī telpas apjomu. Tas tiek panākts attēla saplūšanas efekta dēļ, skatoties uz objektu ar divām acīm. Šādu redzi zinātniski sauc par binokulāru.
Gaismas jutība
Cilvēka acs spēju atpazīt dažādas gaismas starojuma spilgtuma pakāpes sauc par gaismas uztveri. Maksimālā acs jutība pret gaismu tiek sasniegta pēc ilgstošas pielāgošanās tumsai. Tiek uzskatīts, ka ilgstoša skatīšanās sarkanā gaismā var uz kādu laiku palielināt acu gaismas jutību.
Redzes asums
Dažādu cilvēku spēju saskatīt viena un tā paša objekta dažādu detaļu daudzumu no viena attāluma sauc par redzes asumu. Redzes asums galvenokārt ir ģenētiski iepriekš noteikts un atkarīgs no cilvēka vecuma, viņa zīlītes platuma, lēcas elastības un tīklenē esošo konusu skaita un izmēra.
Bet cilvēka krāsu uztvere ir saistīta ar viņa psihi.
Acis saņem kādu vizuālo informāciju (bet "neredz" vārda tiešā nozīmē), tā tiek nodota smadzenēm, kuras to apstrādā, un tikai pēc tam mēs spējam atšķirt objektus.
Lai gan mēs “redzam” ar smadzenēm un ar tām atšķiram krāsas, acis pilda ļoti svarīgu un neaizvietojamu funkciju. Viņi uztver septiņas krāsas: sarkanu, oranžu, dzeltenu, zaļu, zilu, indigo un violetu. Dažus tīklenes receptorus kairina krēslas gaisma, citus kairina tikai spilgta gaisma, un ar tiem saistīta krāsu redze.
Kā acs atšķir krāsas?
Šādi to izskaidro Jan-Helmholca krāsu redzes teorija. Acī ir trīs veidu nervu šūnas, kas attiecīgi reaģē uz sarkanu, zaļu, zili violetu krāsu.
Tādējādi, ja visi trīs nervu šūnu veidi saņem vienādu stimulāciju, mēs redzam baltu. Ja pārsvarā ieplūst zaļā gaisma, šūnas, kas ir atbildīgas par zaļo spektra daļu, tiek satraukti vairāk nekā citas, un mēs redzam zaļu. Kad objekts ir dzeltens, tiek stimulētas "zaļās" un "sarkanās" šūnas.
Kā mēs redzam un atšķiram krāsas. Krāsu redze palīdz mums atcerēties objektus un aktivizē mūsu emocijas. Bet vai jūs zinājāt, ka objektiem nav krāsas? Tas, ko mēs patiesībā redzam, ir gaismas viļņu atspulgi, un mūsu smadzenes tos interpretē kā krāsu.
Cilvēkiem redzamais spektrs ietver visas krāsas no purpursarkanas līdz sarkanai. Tiek lēsts, ka cilvēki spēj atšķirt līdz pat 10 miljoniem toņu.
Kad gaisma saskaras ar objektu, tā absorbē daļu šīs gaismas un atstaro pārējo, kas nonāk mūsu acī caur radzeni, tas ir, acs ārējo daļu. Radzene lauž šo gaismu, lai izietu cauri skolēnam, kas regulē gaismas daudzumu, kas sasniedz lēcu. Tas savukārt fokusē gaismu uz tīkleni, uz nervu šūnu slāni, kas atrodas fundusā.
Kā stieņi un konusi ietekmē krāsu uztveri?
Tīklenē ir divu veidu šūnas, kas reaģē uz gaismu un absorbē to. Tie ir stieņi un konusi, gaismas jutīgas šūnas, kas pazīstamas kā fotoreceptori. Konusi tiek aktivizēti vāja apgaismojuma apstākļos. Tikmēr, tāpat kā stieņi, tie tiek stimulēti ar vairāk gaismas. Lielākajai daļai cilvēku ir aptuveni 6 miljoni konusu un 110 miljoni stieņu.
Spilgts piemērs tam, kā mēs redzam un atšķiram krāsas: dienas gaismā no citrona atstarotā gaisma aktivizē divu veidu čiekurus – sarkano un zaļo. Konusi nosūta šo signālu caur redzes nervu uz redzes garozu, kas apstrādā aktivēto konusu skaitu un nosūtītā signāla stiprumu. Pēc smadzeņu šūnu nervu impulsu apstrādes mēs redzam krāsu, kas šajā gadījumā ir dzeltena.
Tumsā no citrona atstarotā gaisma stimulē tikai stieņus, tāpēc mēs neredzam nekādu krāsu, ir tikai pelēkas nokrāsas.
Tomēr mūsu iepriekšējā vizuālā pieredze ar objektiem ietekmē arī krāsu uztveri, ko sauc par uztverto krāsu noturību. Šī konsekvence nodrošina, ka objekta krāsu uztvere dažādos apgaismojuma apstākļos paliek nemainīga. Pat ja mēs ieliekam citronu zem sarkanās gaismas, mēs to joprojām uztveram kā dzeltenu.
krāsu redzes anomālijas
Krāsu redzes anomālijas var rasties, ja viena vai vairāku veidu konusi neuztver gaismu tā, kā vajadzētu. Var būt, ka trūkst konusu, tie nedarbojas vai neredz krāsas pareizi. Krāsu aklums (nespēja atšķirt sarkano un zaļo) ir visizplatītākā anomālija.
Pētnieki aprēķināja, ka gandrīz 12% sieviešu ir 4 veidu konusi, nevis 3, kas ļauj viņām atšķirt 100 reizes vairāk krāsu nekā tām, kurām ir tikai 3.
Dzīvnieku valstībā dažiem putniem, kukaiņiem un zivīm ir arī 4 veidu čiekuri, kas ļauj tiem redzēt ultravioleto starojumu, ko cilvēka acs neredz. Citiem dzīvniekiem, piemēram, suņiem, ir mazāk konusu veidu, kas padara to krāsu redzi zemāku nekā cilvēkiem.
Pateicoties vizuālajam aparātam (acij) un smadzenēm, cilvēks spēj atšķirt un uztvert apkārtējās pasaules krāsas. Krāsu emocionālās ietekmes analīzi ir diezgan grūti veikt, salīdzinot ar fizioloģiskajiem procesiem, kas parādās gaismas uztveres rezultātā. Tomēr liela daļa cilvēku dod priekšroku noteiktām krāsām un uzskata, ka krāsai ir tieša ietekme uz garastāvokli. Ir grūti izskaidrot, kāpēc tik daudziem cilvēkiem ir grūti dzīvot un strādāt telpās, kur šķiet, ka krāsu shēma neatbilst. Kā zināms, visas krāsas iedala smagās un vieglās, stiprās un vājās, nomierinošās un aizraujošās.
Cilvēka acs uzbūve
Mūsdienu zinātnieku eksperimenti ir pierādījuši, ka daudziem cilvēkiem ir līdzīgs viedoklis par ziedu nosacīto svaru. Piemēram, pēc viņu domām, sarkanais ir vissmagākais, kam seko oranžs, tad zils un zaļš, tad dzeltens un balts.
Cilvēka acs struktūra ir diezgan sarežģīta:
sklēra;
koroids;
redzes nervs;
tīklene;
stiklveida ķermenis;
skropstu lente;
objektīvs;
acs priekšējā kamera, piepildīta ar šķidrumu;
skolēns;
Iriss;
radzene.
Kad cilvēks novēro objektu, atstarotā gaisma vispirms skar radzeni, pēc tam iziet cauri priekšējai kamerai un pēc tam cauri varavīksnenes (zīlītes) caurumam. Gaisma iekļūst tīklenē, bet vispirms tā iziet cauri lēcai, kas var mainīt tā izliekumu, un stiklveida ķermeni, kurā parādās redzamā objekta samazināts spoguļsfēriskais attēls.
Lai svītras uz Francijas karoga uz kuģiem būtu vienāda platuma, tās ir veidotas proporcijā 33:30:37
Uz acs tīklenes atrodas divu veidu gaismas jutīgas šūnas (fotoreceptori), kuras, ja tās tiek apgaismotas, maina visus gaismas signālus. Tos sauc arī par konusiem un stieņiem.
To ir aptuveni 7 miljoni, un tie ir sadalīti pa visu tīklenes virsmu, izņemot aklo zonu, un tiem ir zema gaismas jutība. Turklāt konusi tiek iedalīti trīs veidos, tie ir jutīgi pret sarkano gaismu, attiecīgi zaļā un zilā krāsā, reaģējot tikai uz redzamo nokrāsu zilo, zaļo un sarkano daļu. Ja tiek pārraidītas citas krāsas, piemēram, dzeltena, tad tiek ierosināti divi receptori (jutīgi sarkanā un zaļā krāsā). Ar tik ievērojamu visu trīs receptoru ierosmi parādās balta sajūta, un ar vāju ierosmi, gluži pretēji, parādās pelēka krāsa. Ja nav trīs receptoru ierosmes, tad ir melnas krāsas sajūta.
Varat arī sniegt šādu piemēru. Priekšmeta virsma, kurai ir sarkana krāsa, ja tiek apgaismota ar intensīvu baltu gaismu, absorbē zilos un zaļos starus un atstaro sarkano un zaļo. Tieši pateicoties dažāda spektra garuma gaismas staru sajaukšanas iespējām, rodas tik daudzveidīgi krāsu toņi, no kuriem acs izšķir aptuveni 2 miljonus.Tā konusi nodrošina cilvēka acij krāsu uztveri.
Uz melna fona krāsas izskatās intensīvākas nekā uz gaiša fona.
Stieņi, gluži pretēji, ir daudz jutīgāki nekā konusi, kā arī ir jutīgi pret redzamā spektra zili zaļo daļu. Acs tīklenē ir aptuveni 130 miljoni stieņu, kas būtībā nepārraida krāsas, bet darbojas zemā apgaismojumā, darbojoties kā ierīce krēslas redzei.
Krāsa spēj mainīt cilvēka priekšstatu par objektu patiesajiem izmēriem, un tās krāsas, kas šķiet smagas, ievērojami samazina šādus izmērus. Piemēram, Francijas karogs, kas sastāv no trim krāsām, ietver zilas, sarkanas, baltas tāda paša platuma vertikālas svītras. Savukārt uz jūras kuģiem šādu joslu attiecība tiek mainīta proporcijā 33:30:37 tā, ka lielā attālumā tās šķiet līdzvērtīgas.
Lai uzlabotu vai vājinātu kontrastējošu krāsu uztveri ar acīm, liela nozīme ir tādiem parametriem kā attālums un apgaismojums. Tādējādi, jo lielāks attālums starp cilvēka aci un kontrastējošo krāsu pāri, jo mazāk aktīvi tie mums šķiet. Kontrastu nostiprināšanos un vājināšanu ietekmē arī fons, uz kura atrodas noteiktas krāsas objekts. Tas ir, uz melna fona tie izskatās intensīvāki nekā jebkurš gaišs fons.
Mēs parasti nedomājam par to, kas ir gaisma. Tikmēr tieši šie viļņi nes lielu daudzumu enerģijas, ko izmanto mūsu ķermenis. Gaismas trūkums mūsu dzīvē var tikai negatīvi ietekmēt mūsu ķermeni. Ne velti ārstēšana, kas balstīta uz šo elektromagnētisko starojumu ietekmi (krāsu terapija, hromoterapija, auro-soma, krāsu diēta, grafohromoterapija un daudz kas cits), kļūst arvien populārāka.
Kas ir gaisma un krāsa?
Gaisma ir elektromagnētiskais starojums ar viļņa garumu no 440 līdz 700 nm. Cilvēka acs uztver daļu no saules gaismas un pārklāj starojumu ar viļņa garumu no 0,38 līdz 0,78 mikroniem.
Gaismas spektrs sastāv no ļoti piesātinātas krāsas stariem. Gaisma pārvietojas ar ātrumu 186 000 jūdzes sekundē (300 miljoni kilometru sekundē).
Krāsa ir galvenā iezīme, ar kuru atšķiras gaismas stari, tas ir, tās ir atsevišķas gaismas skalas sadaļas. Krāsu uztvere veidojas tā rezultātā, ka acs, saņēmusi elektromagnētisko vibrāciju kairinājumu, pārraida to uz augstākajām cilvēka smadzeņu daļām. Krāsu sajūtām ir divējāds raksturs: tās atspoguļo, no vienas puses, ārējās pasaules un, no otras puses, mūsu nervu sistēmas īpašības.
Minimālās vērtības atbilst spektra zilajai daļai, bet maksimālās - sarkanajai spektra daļai. Zaļā krāsa - atrodas šīs skalas vidū. Skaitliskā izteiksmē krāsas var definēt šādi:
sarkans - 0,78-9,63 mikroni;
oranžs - 0,63-0,6 mikroni;
dzeltens - 0,6-0,57 mikroni;
zaļš - 0,57-0,49; mikrons
zils - 0,49-0,46 mikroni;
zils - 0,46-0,43 mikroni;
violets - 0,43-0,38 mikroni.
Baltā gaisma ir visu redzamā spektra viļņu garumu summa.
Aiz šī diapazona atrodas ultravioletie (UV) un infrasarkanie (IR) gaismas viļņi, cilvēks tos vairs neuztver vizuāli, lai gan tiem ir ļoti spēcīga ietekme uz ķermeni.
Krāsu specifikācijas
Piesātinājums ir krāsas intensitāte.
Spilgtums ir gaismas staru daudzums, ko atstaro noteiktas krāsas virsma.
Spilgtumu nosaka apgaismojums, tas ir, atstarotās gaismas plūsmas daudzums.
Krāsām ir raksturīga īpašība sajaukties viena ar otru un tādējādi piešķirt jaunas nokrāsas.
Cilvēka kontrastu krāsu uztveres nostiprināšanos vai vājināšanos ietekmē attālums un apgaismojums. Jo lielāks attālums starp kontrastējošu krāsu pāri un aci, jo mazāk aktīvi tie izskatās un otrādi. Apkārtējais fons ietekmē arī kontrastu pastiprināšanos vai vājināšanos: uz melna fona tie ir spēcīgāki nekā uz jebkura gaiša fona.
Visas krāsas ir sadalītas šādās grupās
Pamatkrāsas: sarkana, dzeltena un zila.
Sekundārās krāsas, kas veidojas, kombinējot primārās krāsas: sarkana + dzeltena = oranža, dzeltena + zila = zaļa. Sarkans + zils = violets. Sarkans + dzeltens + zils = brūns.
Terciārās krāsas ir tās krāsas, kas iegūtas, sajaucot sekundārās krāsas: oranža + zaļa = dzeltenbrūna. Oranžs + violets = sarkanbrūns. Zaļš + violets = zili brūns.
Krāsu un gaismas priekšrocības
Lai atjaunotu veselību, jums ir jāpārnes ķermenim attiecīgā informācija. Šī informācija tiek kodēta krāsu viļņos. Par vienu no galvenajiem cēloņiem lielai daļai tā saukto civilizācijas slimību – hipertensijas, paaugstināta holesterīna, depresijas, osteoporozes, cukura diabēta u.c. var saukt dabiskās gaismas trūkumu.
Mainot gaismas viļņu garumu, šūnām iespējams pārraidīt tieši to informāciju, kas nepieciešama to dzīvības atjaunošanai. Krāsu terapija ir vērsta uz to, lai ķermenis saņemtu krāsu enerģiju, ar kuru tam nepietiek.
Zinātnieki vēl nav nonākuši pie vienprātības par to, kā gaisma nokļūst cilvēka ķermenī un ietekmē to.
Iedarbojoties uz acs varavīksneni, krāsa uzbudina noteiktus receptorus. Tie, kuriem kādreiz ir diagnosticēta acs varavīksnene, zina, ka ar to var “nolasīt” jebkura orgāna slimību. Tas ir saprotams, jo "varavīksnene" ir refleksīvi saistīta ar visiem iekšējiem orgāniem un, protams, ar smadzenēm. No šejienes nav grūti uzminēt, ka šī vai tā krāsa, kas iedarbojas uz acs varavīksneni, tādējādi refleksīvi ietekmē mūsu ķermeņa orgānu dzīvībai svarīgo darbību.
Varbūt gaisma iekļūst acs tīklenē un stimulē hipofīzi, kas savukārt stimulē vienu vai otru orgānu. Bet tad nav skaidrs, kāpēc tāda metode kā atsevišķu cilvēka ķermeņa sektoru krāsu punkcija ir noderīga.
Iespējams, mūsu ķermenis šos starojumus spēj sajust ar ādas receptoru palīdzību. To apstiprina radionikas zinātne – saskaņā ar šo mācību gaismas vibrācijas izraisa vibrācijas mūsu ķermenī. Kustības laikā vibrē gaisma, enerģijas starojuma laikā mūsu ķermenis sāk vibrēt. Šī kustība ir redzama Kirliāna fotogrāfijās, kuras var izmantot auras iemūžināšanai.
Iespējams, šīs vibrācijas sāk ietekmēt smadzenes, stimulējot tās un liekot tām ražot hormonus. Pēc tam šie hormoni nonāk asinsritē un sāk ietekmēt cilvēka iekšējos orgānus.
Tā kā visas krāsas ir atšķirīgas savā struktūrā, nav grūti uzminēt, ka katras atsevišķas krāsas efekts būs atšķirīgs. Krāsas iedala stiprās un vājās, nomierinošās un aizraujošās, pat smagās un vieglās. Sarkanā krāsa tika uzskatīta par vissmagāko, kam sekoja līdzvērtīgas krāsas: oranža, zila un zaļa, tad dzeltena un visbeidzot balta.
Krāsu vispārējā ietekme uz cilvēka fizisko un garīgo stāvokli
Daudzus gadsimtus cilvēkiem visā pasaulē ir izveidojusies noteikta asociācija ar noteiktu krāsu. Piemēram, romieši un ēģiptieši melno korelēja ar skumjām un bēdām, balto ar tīrību, tomēr Ķīnā un Japānā baltā krāsa ir bēdu simbols, bet Dienvidāfrikas iedzīvotāju vidū skumju krāsa bija sarkana, Birmā gluži pretēji, skumjas bija saistītas ar dzelteno krāsu, bet Irānā - ar zilu.
Krāsu ietekme uz cilvēku ir diezgan individuāla, turklāt atkarīga arī no zināmām pārdzīvojumiem, piemēram, no krāsas izvēles paņēmieniem noteiktiem svētkiem vai ikdienas darbiem.
Atkarībā no cilvēka iedarbības laika vai krāsas aizņemtās platības tā izraisa pozitīvas vai negatīvas emocijas un ietekmē viņa psihi. Cilvēka acs spēj atpazīt 1,5 miljonus krāsu un toņu, un krāsas uztver pat āda, tās ietekmē arī cilvēkus, kuri ir akli. Zinātnieku Vīnē veikto pētījumu procesā notika aizsegu pārbaudes. Cilvēkus ieveda telpā ar sarkanām sienām, pēc tam viņu pulss palielinājās, pēc tam viņus ievietoja telpā ar dzeltenām sienām, un pulss strauji normalizējās, bet telpā ar zilām sienām tas manāmi samazinājās. Turklāt cilvēka vecumam un dzimumam ir manāma ietekme uz krāsu uztveri un krāsu jutības samazināšanos. Līdz 20-25 uztvere palielinās, un pēc 25 tas samazinās attiecībā pret noteiktiem toņiem.
Amerikas universitātēs veiktie pētījumi liecina, ka primārās krāsas, kas dominē bērnu istabā, var ietekmēt bērnu spiediena izmaiņas, samazināt vai palielināt viņu agresivitāti gan redzīgajiem, gan neredzīgajiem. Var secināt, ka krāsas var negatīvi un pozitīvi ietekmēt cilvēku.
Krāsu un toņu uztveri var salīdzināt ar mūziķi, kas skaņo savu instrumentu. Visi toņi spēj izraisīt cilvēka dvēselē netveramas atbildes un noskaņas, tāpēc viņš meklē krāsu viļņu vibrāciju rezonansi ar savas dvēseles iekšējām atbalsīm.
Zinātnieki no visas pasaules apgalvo, ka sarkanā krāsa veicina sarkano šūnu veidošanos aknās, kā arī palīdz ātri izvadīt no cilvēka ķermeņa indes. Tiek uzskatīts, ka sarkanā krāsa spēj iznīcināt dažādus vīrusus un ievērojami samazina iekaisumu organismā. Bieži vien specializētajā literatūrā ir doma, ka noteiktu krāsu vibrācijas ir raksturīgas jebkuram cilvēka orgānam. Cilvēka iekšpuses daudzkrāsains krāsojums ir atrodams seno ķīniešu zīmējumos, kas ilustrē austrumu medicīnas metodes.
Turklāt krāsas ne tikai ietekmē cilvēka garastāvokli un garīgo stāvokli, bet arī izraisa dažas fizioloģiskas novirzes organismā. Piemēram, telpā ar sarkanām vai oranžām tapetēm ievērojami paātrinās sirdsdarbība un paaugstinās temperatūra. Telpu krāsošanas procesā krāsas izvēle parasti rada ļoti negaidītu efektu. Zināms tāds gadījums, kad kāda restorāna īpašnieks, vēloties uzlabot apmeklētāju apetīti, licis sienas nokrāsot sarkanā krāsā. Pēc tam viesu apetīte uzlabojās, bet saplīsušo trauku skaits un kautiņu un incidentu skaits pieauga ārkārtīgi daudz.
Ir arī zināms, ka pat daudzas nopietnas slimības var izārstēt ar krāsu. Piemēram, daudzās pirtīs un saunās, pateicoties noteiktam aprīkojumam, ir iespējams uzņemt ārstnieciskās krāsu vannas.
krāsu uztvere(krāsu jutība, krāsu uztvere) - redzes spēja uztvert un pārvērst noteikta spektrālā sastāva gaismas starojumu dažādu krāsu toņu un toņu sajūtā, veidojot holistisku subjektīvu sajūtu (“hroma”, “krāsa”, krāsa).
Krāsu raksturo trīs īpašības:
- krāsu tonis, kas ir galvenā krāsas iezīme un ir atkarīgs no gaismas viļņa garuma;
- piesātinājums, ko nosaka galvenā toņa proporcija starp dažādas krāsas piemaisījumiem;
- spilgtums vai vieglums, kas izpaužas kā tuvuma pakāpe baltajam (atšķaidīšanas pakāpe ar balto).
Cilvēka acs pamana krāsas izmaiņas tikai tad, kad tiek pārsniegts tā sauktais krāsu slieksnis (minimālā acs redzamā krāsas maiņa).
Gaismas un krāsas fiziskā būtība
Redzamās elektromagnētiskās vibrācijas sauc par gaismu vai gaismas starojumu.
Gaismas emisijas ir sadalītas komplekss un vienkārši.
Baltā saules gaisma ir sarežģīts starojums, kas sastāv no vienkāršām krāsu sastāvdaļām – monohromatiskā (vienkrāsainā) starojuma. Monohromatiskā starojuma krāsas sauc par spektrālajām.
Ja baltu staru kūli sadala spektrā, izmantojot prizmu, tad var redzēt virkni nepārtraukti mainīgu krāsu: tumši zila, zila, ciāna, zili zaļa, dzeltenzaļa, dzeltena, oranža, sarkana.
Starojuma krāsu nosaka viļņa garums. Viss redzamais starojuma spektrs atrodas viļņu garuma diapazonā no 380 līdz 720 nm (1 nm = 10 -9 m, t.i., viena miljardā daļa no metra).
Visu redzamo spektra daļu var iedalīt trīs zonās
- Starojumu ar viļņa garumu no 380 līdz 490 nm sauc par spektra zilo zonu;
- no 490 līdz 570 nm - zaļš;
- no 580 līdz 720 nm - sarkans.
Cilvēks redz dažādus objektus, kas krāsoti dažādās krāsās, jo monohromatiskais starojums no tiem atstarojas dažādos veidos, dažādās attiecībās.
Visas krāsas ir sadalītas ahromatisks un hromatisks
- Ahromatiskās (bezkrāsas) ir dažāda gaišuma pelēkas krāsas, baltas un melnas krāsas. Ahromatiskās krāsas raksturo vieglums.
- Visas pārējās krāsas ir hromatiskas (krāsainas): zila, zaļa, sarkana, dzeltena utt. Hromatiskās krāsas raksturo nokrāsa, vieglums un piesātinājums.
Krāsu tonis- šī ir subjektīva krāsas īpašība, kas ir atkarīga ne tikai no starojuma spektrālā sastāva, kas nonāk novērotāja acī, bet arī no individuālās uztveres psiholoģiskajām īpašībām.
Vieglums subjektīvi raksturo krāsas spilgtumu.
Spilgtums nosaka gaismas intensitāti, kas izstaro vai atstaro no vienības virsmas tai perpendikulārā virzienā (spilgtuma mērvienība ir kandela uz metru, cd / m).
Piesātinājums subjektīvi raksturo krāsas toņa sajūtas intensitāti.
Tā kā vizuālās krāsas sajūtas parādīšanā ir iesaistīts ne tikai starojuma avots un krāsainais objekts, bet arī novērotāja acs un smadzenes, ir jāņem vērā dažas pamatinformācijas par krāsu redzes procesa fizisko būtību.
Acu krāsas uztvere
Ir zināms, ka acs ir līdzīga kamerai, kurā tīklene spēlē gaismas jutīga slāņa lomu. Dažāda spektrālā sastāva emisijas reģistrē tīklenes nervu šūnas (receptori).
Receptori, kas nodrošina krāsu redzi, ir sadalīti trīs veidos. Katrs receptoru veids citādā veidā absorbē trīs galveno spektra zonu - zilo, zaļo un sarkano - starojumu, t.i. ir atšķirīga spektrālā jutība. Ja zilās zonas starojums nonāks acs tīklenē, tad to uztvers tikai viena veida receptori, kas informāciju par šī starojuma jaudu pārraidīs uz novērotāja smadzenēm. Rezultāts ir zilas krāsas sajūta. Process notiks līdzīgi, ja spektra zaļās un sarkanās zonas starojums tiek pakļauts tīklenei. Vienlaicīgi ierosinot divu vai trīs veidu receptorus, atkarībā no dažādu spektra zonu starojuma jaudu attiecības radīsies krāsu sajūta.
Vienlaicīgi ierosinot receptorus, kas nosaka starojumu, piemēram, spektra zilās un zaļās zonas, var rasties gaismas sajūta no tumši zilas līdz dzeltenzaļai. Vairāk zilu krāsu toņu sajūta radīsies, ja zilās zonas starojuma jauda ir lielāka, un zaļās nokrāsas - ja spektra zaļās zonas jauda ir lielāka. Zilās un zaļās zonas, kas ir vienādas pēc jaudas, radīs zilas, zaļās un sarkanās zonas - dzeltenās, sarkanās un zilās zonas - fuksīnas sajūtu. Tāpēc ciāna, fuksīna un dzeltena tiek sauktas par divu zonu krāsām. Visu trīs spektra zonu vienāds jaudas starojums rada dažāda gaišuma pelēkas krāsas sajūtu, kas pārvēršas baltā krāsā ar pietiekamu starojuma jaudu.
Piedevu gaismas sintēze
Tas ir dažādu krāsu iegūšanas process, sajaucot (pievienojot) trīs galveno spektra zonu - zilo, zaļo un sarkano - starojumu.
Šīs krāsas sauc par adaptīvās sintēzes primāro vai primāro starojumu.
Tādā veidā var iegūt dažādas krāsas, piemēram, uz balta ekrāna, izmantojot trīs projektorus ar zilu (Blue), zaļu (Green) un sarkanu (Red) krāsu filtriem. Uz ekrāna laukumiem, kas tiek izgaismoti vienlaicīgi no dažādiem projektoriem, var iegūt jebkuras krāsas. Krāsas izmaiņas šajā gadījumā tiek panāktas, mainot galveno starojumu jaudas attiecību. Starojuma pievienošana notiek ārpus novērotāja acs. Šī ir viena no piedevu sintēzes šķirnēm.
Cits piedevu sintēzes veids ir telpiskā pārvietošana. Telpiskā nobīde ir balstīta uz to, ka acs neatšķir atsevišķi izvietotus mazus daudzkrāsainus attēla elementus. Tādi, piemēram, kā rastra punkti. Bet tajā pašā laikā mazi attēla elementi pārvietojas gar acs tīkleni, tāpēc vienus un tos pašus receptorus konsekventi ietekmē atšķirīgs starojums no blakus esošiem dažādu krāsu rastra punktiem. Sakarā ar to, ka acs neatšķir straujas starojuma izmaiņas, tā uztver tās kā maisījuma krāsu.
Subtraktīvā krāsu sintēze
Tas ir krāsu iegūšanas process, absorbējot (atņemot) starojumu no baltā.
Subtraktīvajā sintēzē tiek iegūta jauna krāsa, izmantojot krāsas slāņus: ciāna (Cyan), fuksīna (Magenta) un dzeltena (Yellow). Šīs ir subtraktīvās sintēzes primārās vai primārās krāsas. Ciāna krāsa absorbē (atņem no baltā) sarkano starojumu, fuksīna - zaļa, bet dzeltena - zila.
Lai iegūtu, piemēram, sarkano krāsu atņemošā veidā, baltā starojuma ceļā jāievieto dzeltenie un fuksīna filtri. Tie absorbēs (atņems) attiecīgi zilo un zaļo starojumu. Tāds pats rezultāts tiks iegūts, ja uz balta papīra uzklāsiet dzeltenas un violetas krāsas. Tad balto papīru sasniegs tikai sarkanais starojums, kas no tā atspīd un nonāk novērotāja acī.
- Piedevu sintēzes primārās krāsas ir zila, zaļa un sarkana un
- subtraktīvās sintēzes pamatkrāsas - dzeltenā, fuksīna un ciāna veido komplementāru krāsu pārus.
Papildu krāsas ir divu starojumu vai divu krāsu krāsas, kas maisījumā veido ahromatisku krāsu: W + C, P + W, G + K.
Aditīvajā sintēzē papildu krāsas dod pelēkas un baltas krāsas, jo kopumā tās atspoguļo visas redzamās spektra daļas starojumu, un subtraktīvajā sintēzē šo krāsu sajaukums dod pelēkas un melnas krāsas tādā formā, kā slāņi. no šīm krāsām absorbē starojumu no visām spektra zonām.
Apskatītie krāsu veidošanas principi ir pamatā arī krāsainu attēlu veidošanai poligrāfijā. Drukas krāsu attēlu iegūšanai tiek izmantotas tā sauktās procesa drukas tintes: ciāna, fuksīna un dzeltena. Šīs krāsas ir caurspīdīgas un katra no tām, kā jau minēts, atņem vienas spektrālās joslas starojumu.
Taču, ņemot vērā subaktīvās sintēzes komponentu nepilnības, iespieddarbu ražošanā tiek izmantota papildu melnā tinte.
No diagrammas redzams, ka, ja procesa krāsas tiek uzklātas uz balta papīra dažādās kombinācijās, tad visas primārās (primārās) krāsas var iegūt gan aditīvai, gan subtraktīvai sintēzei. Šis apstāklis pierāda iespēju iegūt nepieciešamo raksturlielumu krāsas krāsu drukas izstrādājumu ražošanā ar tehnoloģiskām tintēm.
Krāsu atveidošanas raksturlielumi mainās atšķirīgi atkarībā no drukāšanas metodes. Dziļspiedē pāreja no attēla gaišajiem apgabaliem uz tumšajiem apgabaliem tiek veikta, mainot tintes slāņa biezumu, kas ļauj pielāgot reproducētās krāsas galvenās īpašības. Dziļspiedē krāsu veidošanās notiek subtraktīvi.
Augstspiedē un ofseta drukā dažādu attēla laukumu krāsas pārraida dažādu laukumu rastra elementi. Šeit reproducētās krāsas īpašības regulē dažādu krāsu rastra elementu izmēri. Jau iepriekš tika atzīmēts, ka krāsas šajā gadījumā veidojas ar aditīvu sintēzi - nelielu elementu krāsu telpisku sajaukšanos. Taču, ja dažādu krāsu rastra punkti sakrīt viens ar otru un krāsas tiek uzklātas viena uz otras, tad subtraktīvas sintēzes rezultātā veidojas jauna punktu krāsa.
Krāsu vērtējums
Lai izmērītu, pārraidītu un saglabātu krāsu informāciju, ir nepieciešama standarta mērīšanas sistēma. Cilvēka redzi var uzskatīt par vienu no precīzākajiem mērinstrumentiem, taču tas nespēj ne piešķirt krāsām noteiktas skaitliskās vērtības, ne arī tās precīzi atcerēties. Lielākā daļa cilvēku neapzinās, cik nozīmīga ir krāsu ietekme viņu ikdienas dzīvē. Runājot par atkārtotu pavairošanu, krāsa, kas vienai personai šķiet "sarkana", citi uztver kā "sarkanīgi oranža".
Metodes, ar kurām veic objektīvu kvantitatīvu krāsu un krāsu atšķirību raksturojumu, sauc par kolorimetriskām metodēm.
Trīskrāsu redzes teorija ļauj izskaidrot dažādu krāsu toņu, gaišuma un piesātinājuma sajūtu parādīšanos.
Krāsu telpas
Krāsu koordinātas
L (Lightness) - krāsu spilgtums tiek mērīts no 0 līdz 100%,
a - krāsu diapazons krāsu aplī no zaļas -120 līdz sarkanai +120,
b - krāsu diapazons no zila -120 līdz dzeltenai +120
1931. gadā Starptautiskā apgaismojuma komisija – CIE (Commission Internationale de L`Eclairage) ierosināja matemātiski aprēķinātu krāsu telpu XYZ, kurā atrodas viss cilvēka acij redzamais spektrs. Par pamatu tika izvēlēta reālo krāsu sistēma (sarkana, zaļa un zila), un dažu koordinātu brīva pārvēršana citās ļāva veikt dažāda veida mērījumus.
Jaunās telpas trūkums bija tās nevienmērīgais kontrasts. To apzinoties, zinātnieki veica turpmākus pētījumus, un 1960. gadā McAdam veica dažus papildinājumus un izmaiņas esošajā krāsu telpā, nosaucot to par UVW (vai CIE-60).
Pēc tam 1964. gadā pēc G. Višecka ierosinājuma tika ieviesta telpa U*V*W* (CIE-64).
Pretēji ekspertu cerībām piedāvātā sistēma nebija pietiekami perfekta. Dažos gadījumos krāsu koordinātu aprēķinā izmantotās formulas deva apmierinošus rezultātus (galvenokārt ar aditīvo sintēzi), citos (ar subtraktīvo sintēzi) kļūdas izrādījās pārmērīgas.
Tas piespieda CIE pieņemt jaunu vienādu kontrastu sistēmu. 1976. gadā visas domstarpības tika novērstas un radās telpas Luv un Lab, pamatojoties uz to pašu XYZ.
Šīs krāsu telpas tiek ņemtas par pamatu neatkarīgām kolorimetriskajām sistēmām CIELuv un CIELab. Tiek uzskatīts, ka pirmā sistēma atbilst aditīvās sintēzes nosacījumiem lielākā mērā, bet otrā - atņemšanas.
Pašlaik CIELab krāsu telpa (CIE-76) kalpo kā starptautiskais standarts darbam ar krāsām. Kosmosa galvenā priekšrocība ir neatkarība gan no krāsu reproducēšanas ierīcēm monitoros, gan no informācijas ievades un izvades ierīcēm. Ar CIE standartiem var aprakstīt visas krāsas, ko uztver cilvēka acs.
Izmērītās krāsas daudzumu raksturo trīs cipari, kas parāda jauktā starojuma relatīvo daudzumu. Šos skaitļus sauc par krāsu koordinātām. Visu kolorimetrisko metožu pamatā ir trīs dimensijas, t.i. uz sava veida tilpuma krāsu.
Šīs metodes sniedz tādu pašu ticamu krāsas kvantitatīvo raksturojumu kā, piemēram, temperatūras vai mitruma mērījumi. Atšķirība ir tikai raksturojošo vērtību skaitā un to attiecībās. Šī trīs primāro krāsu koordinātu savstarpējā saistība rada konsekventas izmaiņas, mainoties apgaismojuma krāsai. Tāpēc "trīskrāsu" mērījumi tiek veikti stingri noteiktos apstākļos standartizētā baltā apgaismojumā.
Tādējādi krāsu kolorimetriskā izpratnē unikāli nosaka izmērītā starojuma spektrālais sastāvs, savukārt krāsu sajūtu viennozīmīgi nenosaka starojuma spektrālais sastāvs, bet tā ir atkarīga no novērošanas apstākļiem un jo īpaši no starojuma krāsas. apgaismojums.
Tīklenes receptoru fizioloģija
Krāsu uztvere ir saistīta ar konusa šūnu darbību tīklenē. Konusos esošie pigmenti absorbē daļu no gaismas, kas krīt uz tiem, un atspoguļo pārējo. Ja daži redzamās gaismas spektrālie komponenti tiek absorbēti labāk nekā citi, tad mēs uztveram šo objektu kā krāsainu.
Primārā krāsu atšķirība notiek tīklenē, stieņos un konusos gaisma izraisa primāro kairinājumu, kas pārvēršas elektriskos impulsos, lai galīgi veidotos uztveramā nokrāsa smadzeņu garozā.
Atšķirībā no stieņiem, kas satur rodopsīnu, konusi satur proteīnu jodopsīnu. Jodopsīns ir parastais nosaukums vizuālajiem pigmentiem konusos. Ir trīs jodopsīna veidi:
- hlorolabs ("zaļš", GCP),
- eritrolabs ("sarkans", RCP) un
- cianolabs ("zils", BCP).
Tagad ir zināms, ka gaismas jutīgais pigments jodopsīns, kas atrodams visos acs konusos, ietver tādus pigmentus kā hlorolabs un eritrolabs. Abi šie pigmenti ir jutīgi pret visu redzamā spektra apgabalu, tomēr pirmajam no tiem ir absorbcijas maksimums, kas atbilst dzeltenzaļajam (absorbcijas maksimums aptuveni 540 nm), bet otrajam dzeltensarkanajam (oranžajam) (absorbcijas maksimums aptuveni 570 nm.) spektra daļas. Uzmanība tiek vērsta uz to, ka tuvumā atrodas to absorbcijas maksimumi. Tas neatbilst pieņemtajām "primārām" krāsām un neatbilst trīskomponentu modeļa pamatprincipiem.
Trešais, hipotētiskais pigments, kas ir jutīgs pret spektra violeti zilo reģionu, ko iepriekš sauca par cianolabu, līdz šim nav atrasts.
Turklāt nebija iespējams atrast atšķirību starp konusiem tīklenē, un nebija iespējams pierādīt tikai viena veida pigmenta klātbūtni katrā konusā. Turklāt tika atzīts, ka pigmenti hlorolabs un eritrolabs vienlaikus atrodas konusā.
Hlorolabas (ko kodē OPN1MW un OPN1MW2 gēni) un eritrolabas (ko kodē OPN1LW gēns) nealēliskie gēni atrodas X hromosomās. Šie gēni jau sen ir labi izolēti un pētīti. Tāpēc visizplatītākās daltonisma formas ir deuteronopija (hlorolaba veidošanās pārkāpums) (6% vīriešu cieš no šīs slimības) un protanopija (eritolabijas veidošanās pārkāpums) (2% vīriešu). Tajā pašā laikā daži cilvēki ar traucētu sarkano un zaļo toņu uztveri labāk uztver citu krāsu nokrāsas, piemēram, haki, nekā cilvēki ar normālu krāsu uztveri.
Cyanolalab OPN1SW gēns atrodas septītajā hromosomā, tāpēc tritanopija (autosomāla daltonisma forma, kurā ir traucēta cianolalaba veidošanās) ir reta slimība. Cilvēks ar tritanopiju visu redz zaļā un sarkanā krāsā un krēslas laikā neatšķir objektus.
Nelineāra divkomponentu redzes teorija
Pēc cita modeļa (S. Remenko nelineārā divkomponentu redzes teorija) trešais “hipotētiskais” pigmenta cianolabs nav vajadzīgs, stienis kalpo kā spektra zilās daļas uztvērējs. Tas izskaidrojams ar to, ka tad, kad apgaismojuma spilgtums ir pietiekams, lai atšķirtu krāsas, stieņa maksimālā spektrālā jutība (sakarā ar tajā esošā rodopsīna izbalēšanu) no spektra zaļā apgabala mainās uz zilu. Saskaņā ar šo teoriju konusam vajadzētu saturēt tikai divus pigmentus ar blakus esošajiem jutības maksimumiem: hlorolabu (jutīgs pret spektra dzeltenzaļo apgabalu) un eritrolabu (jutīgu pret spektra dzelteni sarkano daļu). Šie divi pigmenti jau sen ir atrasti un rūpīgi pētīti. Tajā pašā laikā konuss ir nelineāras attiecības sensors, kas sniedz ne tikai informāciju par sarkanās un zaļās krāsas attiecību, bet arī izceļ dzeltenās krāsas līmeni šajā maisījumā.
Pierādījums tam, ka spektra zilās daļas uztvērējs acī ir stienis, var būt arī fakts, ka ar trešā tipa krāsu anomāliju (tritanopiju) cilvēka acs ne tikai neuztver zilo spektra daļu, bet arī neatšķir objektus krēslā (nakts aklums), un tas precīzi norāda uz nūju normālas darbības trūkumu. Trīskomponentu teoriju piekritēji skaidro, kāpēc vienmēr, tajā pašā laikā, kad zilais uztvērējs pārstāj darboties, nūjas joprojām nevar darboties.
Turklāt šo mehānismu apstiprina jau sen zināmais Purkinje efekts, kura būtība ir tāda krēslas stundās, kad krīt gaisma, sarkanās krāsas kļūst melnas, un baltā krāsa kļūst zilgana. Ričards Filips Feinmans atzīmē, ka: "Tas ir tāpēc, ka stieņi redz spektra zilo galu labāk nekā konusi, bet konusi redz, piemēram, tumši sarkanu, savukārt stieņi to vispār nevar redzēt."
Naktīs, kad fotonu plūsma ir nepietiekama normālai acs darbībai, redzi galvenokārt nodrošina stieņi, tāpēc naktī cilvēks nevar atšķirt krāsas.
Līdz šim vēl nav izdevies panākt vienprātību par krāsu uztveres ar aci principu.